DE3039727C2

DE3039727C2 - Control for the air conditioning system of a motor vehicle

Info

Publication number: DE3039727C2
Application number: DE3039727A
Authority: DE
Inventors: Yasushi Tokio/Tokyo Inoshita; Toshio Yokohama Kanagawa Ohashi; Yukio Shimada; Naoyoshi Suzuki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-10-22
Filing date: 1980-10-21
Publication date: 1987-03-12
Also published as: JPS5660714A; US4352452A; GB2062299A; FR2468155B1; GB2062299B; DE3039727A1; JPS5919847B2; FR2468155A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a control of the type mentioned in the preamble of patent claim 1.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 24 08 838 bekannten Steuerung sind drei von Hand einstellbare Drehknöpfe vorgesehen, mit denen jeweils elektrische Schalter für einen Gebläsemotor betätigbar sind. Zwei dieser Drehknöpfe sind dabei jeweils einer Fahrgastraumseite zugeordnet, um diese unabhängig voneinander mit kalter oder erwärmter Luft versorgen zu können. Diese beiden Drehknöpfe sind dabei mit Schaltmitteln für je ein Unterdruck-Umschaltventil versehen, um Wasser-Absperrventile mit Hilfe einer Unterdruckservoeinrichtung, die von einer Unterdruckquelle gespeist wird, betätigen zu können. Diese Wasser-Absperrventile unterbrechen die Kühlwasserzufuhr an einen Wärmetauscher. Alle Drehknöpfe können außerdem über mechanische Kopplungseinrichtungen mit Luftmischklappen verbunden sein, um diese je nach den gewünschten Einstellungen zu betätigen. Der dritte Drehknopf ist außerdem mit Schaltmitteln zur Betätigung eines weiteren Unterdruck-Umschaltventils versehen, das eine Betätigung einer Hauptluftklappe von einer Unterdruckservoeinrichtung mit Hilfe der Unterdruckquelle bewirkt. Diese bekannte Steuerung kann außerdem mit einer Temperatursteuer- oder Regeleinrichtung versehen sein, die nach Maßgabe einer mit Hilfe der Drehknöpfe voreingestellten Solltemperatur die Wasser-Absperrventile und auch das Unterdruck-Umschaltventil für die Hauptluftklappe so betätigen kann, daß die jeweils voreingestellte Solltemperatur aufrechterhalten wird. Mit Hilfe des von den Schaltmitteln des dritten Drehknopfes betätigten Unterdruck-Umschaltventils kann die Hauptluftklappe unabhängig von einer solchen automatischen Temperatursteuereinrichtung auch unmittelbar betätigt werden, um z. B. bei der Wahl des Defroster-Betriebes die gesamte erwärmte Luft an die Windschutzscheibe geben zu können.In such a control system, known from DE-OS 24 08 838, three manually adjustable rotary knobs are provided, each of which can be used to operate electrical switches for a blower motor. Two of these rotary knobs are assigned to each side of the passenger compartment in order to be able to supply them with cold or heated air independently of one another. These two rotary knobs are each provided with switching means for a vacuum changeover valve in order to be able to operate water shut-off valves using a vacuum servo device that is fed by a vacuum source. These water shut-off valves interrupt the cooling water supply to a heat exchanger. All rotary knobs can also be connected to air mixing flaps via mechanical coupling devices in order to operate them depending on the desired settings. The third rotary knob is also provided with switching means for operating another vacuum changeover valve, which causes a main air flap to be operated by a vacuum servo device using the vacuum source. This known control can also be provided with a temperature control or regulating device which, in accordance with a target temperature preset using the rotary knobs, can operate the water shut-off valves and also the vacuum changeover valve for the main air flap so that the preset target temperature is maintained. With the help of the vacuum changeover valve operated by the switching means of the third rotary knob, the main air flap can also be operated directly independently of such an automatic temperature control device in order to be able to direct all of the heated air to the windshield, for example when selecting the defroster mode.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß in konstruktiv einfacher und funktionssicherer Weise die Steuerung bei einem Ausfall der automatischen Temperatursteuereinrichtung einen Notsteuerbetrieb ausführen kann, bei der die Klimaanlage wahlweise ihre maximale Kühl- oder Heizleistung abgibt.The object of the invention is to develop a control of the type mentioned in the preamble of claim 1 in such a way that, in the event of a failure of the automatic temperature control device, the control can carry out an emergency control operation in a structurally simple and functionally reliable manner, in which the air conditioning system optionally delivers its maximum cooling or heating output.

Bei einer Steuerung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.In a control of the type mentioned, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Die erfindungsgemäße Steuerung zeichnet sich dadurch aus, daß mit Hilfe der zwei miteinander in Reihe geschalteten Umschaltventile nach Maßgabe einer von Hand vorzunehmenden Betätigung dieser Umschaltventile die die Luftmischklappe betätigende Unterdruckservoeinrichtung unmittelbar, d. h. unter Umgehung der automatischen Temperatursteuereinrichtung, entweder mit der Unterdruckquelle oder aber der Atmosphäre zu verbinden ist. Die Unterdruckservoeinrichtung stellt daher die Luftmischklappe entweder in ihre eine Extremstellung für maximale Kühlung oder aber ihre andere Extremstellung für maximale Heizung ein. Die erfindungsgemäße Steuerung ermöglicht daher auch einen von der automatischen Temperatursteuereinrichtung unabhängigen Betrieb der Klimaanlage mit maximaler Kühl- oder Heizleistung, was wahlweise von Hand einzustellen ist.The control according to the invention is characterized in that, with the help of the two changeover valves connected in series, the vacuum servo device that operates the air mixing flap can be connected directly, i.e. bypassing the automatic temperature control device, either to the vacuum source or to the atmosphere, in accordance with a manual actuation of these changeover valves. The vacuum servo device therefore sets the air mixing flap either to one of its extreme positions for maximum cooling or to its other extreme position for maximum heating. The control according to the invention therefore also enables the air conditioning system to be operated independently of the automatic temperature control device with maximum cooling or heating power, which can be set manually as required.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigtAn embodiment of the invention is explained with reference to the drawing. In detail,

Fig. 1 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Steuerung, Fig. 1 is a circuit diagram of the control according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt eines in der Steuerung verwendeten Drei-Wege-Umschalt-Ventils, Fig. 2 a section of a three-way switching valve used in the control system,

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung der Steuerung bei automatischer Temperaturregelung, Fig. 3 a simplified representation of the control system with automatic temperature control,

Fig. 4 eine entsprechende Darstellung der Steuerung bei der Einstellung für größte Kühlleistung und Fig. 4 a corresponding representation of the control when setting for maximum cooling capacity and

Fig. 5 eine entsprechende Darstellung der Steuerung bei der Einstellung für größte Heizleistung. Fig. 5 shows a corresponding representation of the control when set for maximum heating output.

Bei einer in Fig. 1 bis 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Steuerung ist an einer Unterdruckquelle 4 ein Doppelmagnet-Unterdruckventil 11 für die automatische Steuerung der Kühl- oder Heiztemperatur angeschlossen. Das Doppelmagnetventil 11 enthält zwei Magnetspulen a und b, ein die die Verbindung der Unterdruckquelle mit den anschließenden Teilen der Steuerung steuerndes Ventil a&min; und ein die Verbindung des Unterdruck-Steuerkreises mit der freien Atmosphäre steuerndes Ventil b&min;. Der Ausgang des Doppelmagnetventils 11 ist über ein erstes und ein zweites Drei-Wege- Umschaltventil 17 bzw. 19 mit einer Unterdruckservoeinrichtung 12 verbunden. Je nach der Unterdruckspeisung oder Belüftung der Unterdruckservoeinrichtung 12 verstellt diese über eine Verbindungsstange eine Luftmischklappe 13 für die proportionale Steuerung der Zufuhr von Kühl- oder Heizluft.In a preferred embodiment of the control system shown in Fig. 1 to 5, a double solenoid vacuum valve 11 for the automatic control of the cooling or heating temperature is connected to a vacuum source 4. The double solenoid valve 11 contains two solenoid coils a and b , a valve a' controlling the connection of the vacuum source to the adjoining parts of the control system and a valve b' controlling the connection of the vacuum control circuit to the free atmosphere. The output of the double solenoid valve 11 is connected to a vacuum servo device 12 via a first and a second three-way switching valve 17 and 19 , respectively. Depending on the vacuum supply or ventilation of the vacuum servo device 12, this adjusts an air mixing flap 13 via a connecting rod for the proportional control of the supply of cooling or heating air.

Die gewünschte Temperatur ist über einen Schiebewiderstand 14 einstellbar. Zu diesem Zweck ist ein Gleitkontakt mittels eines Einstellgliedes 15 verschiebbar. Für die automatische Temperatursteuerung ist das Einstellglied über den in Fig. 1 gezeigten Bereich A bewegbar, während seine Verstellung bis in die Bereiche B und C der Einstellung der Klimaanlage auf größte Kühl- bzw. Heizleistung dient.The desired temperature can be set using a sliding resistor 14. For this purpose, a sliding contact can be moved using an adjusting element 15. For automatic temperature control, the adjusting element can be moved over the area A shown in Fig. 1, while its adjustment up to areas B and C serves to set the air conditioning system to the highest cooling or heating output.

Solange sich das Einstellglied 15 innerhalb des Bereichs A befindet, wird das Doppelmagnetventil 11 mit einem von der Einstellung des Schiebewiderstandes 14 abhängigen Signal gespeist, um die Betätigung der Unterdruckservoeinrichtung 12 über die beiden Ventile a&min; und b&min; zu steuern.As long as the adjusting element 15 is within the range A , the double solenoid valve 11 is supplied with a signal dependent on the setting of the sliding resistance 14 in order to control the actuation of the vacuum servo device 12 via the two valves a' and b' .

Die Unterdruckquelle 4 ist über eine parallel zum Doppelmagnetventil 11 angeordnete Unterdruckleitung 32 mit dem ersten Umschaltventil 17 verbunden. Eine weitere Unterdruckleitung 31 verbindet dieses mit dem zweiten Umschaltventil 19, an welchem parallel zur Unterdruckleitung 31 eine Belüftungsleitung 33 angeschlossen ist. Das erste Umschaltventil 17 ist zum Umschalten zwischen der Unterdruckspeisung über das Doppelmagnetventil 11 oder die Unterdruckleitung 32 betätigbar, während das zweite Umschaltventil 19 die Verbindung der Unterdruckservoeinrichtung 12 mit der Unterdruckleitung 31 oder der Belüftungsleitung 33 steuert.The vacuum source 4 is connected to the first changeover valve 17 via a vacuum line 32 arranged parallel to the double solenoid valve 11. A further vacuum line 31 connects this to the second changeover valve 19 , to which a ventilation line 33 is connected parallel to the vacuum line 31. The first changeover valve 17 can be actuated to switch between the vacuum supply via the double solenoid valve 11 or the vacuum line 32 , while the second changeover valve 19 controls the connection of the vacuum servo device 12 to the vacuum line 31 or the ventilation line 33 .

Gegenüber dem ersten und dem zweiten Umschaltventil 17 bzw. 19 ist jeweils ein erstes bzw. zweites Schaltglied 16 bzw. 18 angeordnet.A first and a second switching element 16 and 18 are arranged opposite the first and the second changeover valve 17 and 19 , respectively.

Bei einer Verschiebung in den Bereich B für die größte Kühlleistung greift das Einstellglied 15 am Schaltglied 16 an, um über dieses einen Schaltstößel des ersten Umschaltventils 17 einzudrücken. In der Stellung C für die größte Heizleistung greift das Einstellglied 15 am Schaltglied 18 an, um über dieses den Schaltstößel des zweiten Umschaltventils 19 zu betätigen.When shifted into range B for the highest cooling output, the adjusting element 15 engages the switching element 16 in order to press in a switching tappet of the first changeover valve 17. In position C for the highest heating output, the adjusting element 15 engages the switching element 18 in order to actuate the switching tappet of the second changeover valve 19 .

Während des Betriebs der Anlage mit automatischer Temperatursteuerung ist der Ausgang des Doppelmagnetventils 11 über das erste Umschaltventil 17, die Unterdruckleitung 31 und das zweite Umschaltventil 19 mit der Unterdruckservoeinrichtung 12 strömungsverbunden, wie es in Fig. 3 durch Pfeile dargestellt ist.During operation of the system with automatic temperature control, the output of the double solenoid valve 11 is fluidly connected to the vacuum servo device 12 via the first changeover valve 17 , the vacuum line 31 and the second changeover valve 19 , as shown by arrows in Fig. 3.

Tritt eine Störung beispielsweise in den elektronischen Steuereinrichtungen der Klimaanlage auf, so ist die vorstehend beschriebene Verbindung unterbrochen, so daß die Unterdruckspeisung der Unterdruckservoeinrichtung 12 ausfällt. In diesem Falle verschiebt der Benutzer das Einstellglied 15 in die linke oder rechte Endstellung, so daß die Unterdruckservoeinrichtung 12 dann mit dem vollen Unterdruck gespeist bzw. vollständig belüftet ist.If a fault occurs, for example, in the electronic control devices of the air conditioning system, the connection described above is interrupted, so that the vacuum supply to the vacuum servo device 12 fails. In this case, the user moves the adjusting member 15 to the left or right end position, so that the vacuum servo device 12 is then supplied with the full vacuum or is completely ventilated.

Ein Ausführungsbeispiel der im wesentlichen gleichen Aufbau aufweisenden Drei-Wege-Umschaltventile 17, 19 ist in Fig. 2 dargestellt. Es hat ein Gehäuse 20 mit drei Anschlüssen 24, 25, 27, einen mit einem Ende aus dem Gehäuse 20 hervorstehenden und sich mit dem anderen Ende auf einer Feder 22 abstützenden Stößel 21 und ein an einer Blattfeder 28 angeordnetes Ventilglied 26 zum Absperren jeweils eines der beiden Anschlüsse 24 und 25. Die Blattfeder 28 ist an einem Ende mittels einer Schraube 29 im Gehäuse 20 befestigt. Das freie Ende der Blattfeder 28 ist über eine Kniefeder 23 mit einer seitlichen Fläche des Stößels 21 verbunden.An embodiment of the three-way switching valves 17, 19 having essentially the same structure is shown in Fig. 2. It has a housing 20 with three connections 24, 25, 27 , a tappet 21 with one end protruding from the housing 20 and the other end supported on a spring 22 , and a valve member 26 arranged on a leaf spring 28 for shutting off one of the two connections 24 and 25. The leaf spring 28 is fastened at one end in the housing 20 by means of a screw 29. The free end of the leaf spring 28 is connected to a lateral surface of the tappet 21 via a knee spring 23 .

Bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung belastet die Kniefeder 23 die Blattfeder 28 abwärts, um den Anschluß 25 abzusperren, wobei dann der Anschluß 24 mit dem Anschluß 27 strömungsverbunden ist. Wird der Stößel 21 entgegen der von der Feder 22 ausgeübten Belastung niedergedrückt, so springt die Kniefeder 23 und damit auch die Blattfeder 28 um, so daß nun der Anschluß 24 gesperrt und der Anschluß 25 offen und damit mit dem Anschluß 27 strömungsverbunden ist.In the position shown in Fig. 2, the knee spring 23 loads the leaf spring 28 downwards to close off the connection 25 , whereby the connection 24 is then fluidically connected to the connection 27. If the tappet 21 is pressed down against the load exerted by the spring 22 , the knee spring 23 and thus also the leaf spring 28 jump over, so that the connection 24 is now closed and the connection 25 is open and thus fluidically connected to the connection 27 .

Die verschiedenen Betriebsarten der Klimaanlage bzw. ihrer Steuerung sind in Fig. 3 bis 5 dargestellt. Fig. 3 zeigt die Klimaanlage bei automatischer Temperatursteuerung innerhalb des Bereichs A des Einstellgliedes 15.The different operating modes of the air conditioning system and its control are shown in Fig. 3 to 5. Fig. 3 shows the air conditioning system with automatic temperature control within the range A of the setting element 15 .

Je nach der Stellung des Einstellgliedes 15 innerhalb des Bereichs A steuert das Doppelmagnetventil 11 den von der Unterdruckquelle 4 gelieferten Unterdruck. Der Ausgang des Doppelmagnetventils 11 ist über die Anschlüsse 24 und 27 des ersten Umschaltventils 17, die Unterdruckleitung 31 und die Anschlüsse 24 und 27 des zweiten Umschaltventils 19 mit der Unterdruckservoeinrichtung 12 verbunden, wie es in Fig. 3 durch doppelt gezeichnete Leitwege und Pfeile angedeutet ist. Die Unterdruckspeisung der Unterdruckservoeinrichtung 12 wird somit über das Doppelmagnetventil 11 gesteuert.Depending on the position of the adjusting element 15 within the range A, the double solenoid valve 11 controls the vacuum supplied by the vacuum source 4. The output of the double solenoid valve 11 is connected to the vacuum servo device 12 via the connections 24 and 27 of the first changeover valve 17 , the vacuum line 31 and the connections 24 and 27 of the second changeover valve 19 , as indicated in Fig. 3 by double-drawn paths and arrows. The vacuum supply to the vacuum servo device 12 is thus controlled via the double solenoid valve 11 .

Fig. 4 zeigt den Zustand des Unterdruck-Steuerkreises bei Betätigung der Steuerung zum Einstellen der Klimaanlage auf größte Kühlleistung. Fig. 4 shows the state of the vacuum control circuit when the control is operated to set the air conditioning system to maximum cooling capacity.

Tritt in den elektronischen Steuereinrichtungen der Klimaanlage eine Störung auf, während das Fahrzeug bei hoher Außentemperatur betrieben wird, so kann der Fahrer das Einstellglied 15 in die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete linke Endstellung B verschieben. In dieser Stellung greift das Einstellglied 15 am Schaltglied 16 an, um über dieses den Stößel 21 des ersten Umschaltventils 17 einzudrücken. In diesem Zustand des ersten Umschaltventils 17 ist die Klimaanlage dann fest auf ihre größte Kühlleistung eingestellt.If a fault occurs in the electronic control devices of the air conditioning system while the vehicle is being operated at a high outside temperature, the driver can move the adjusting element 15 to the left end position B shown in dashed lines in Fig. 1. In this position, the adjusting element 15 engages the switching element 16 in order to press in the tappet 21 of the first changeover valve 17. In this state of the first changeover valve 17, the air conditioning system is then firmly set to its highest cooling capacity.

Die Unterdruckquelle 4 ist dabei über die Leitung 32, die Anschlüsse 25 und 27 des ersten Umschaltventils 17, die Unterdruckleitung 31 und das zweite Umschaltventil 19 mit der Unterdruckservoeinrichtung 12 verbunden, wie es in Fig. 4 durch doppelt gezeichnete Leitwege und zugeordnete Pfeile angedeutet ist. Die Unterdruckservoeinrichtung 12 wird daher mit dem vollen Unterdruck gespeist, so daß die Klimaanlage mit ihrer größten Kühlleistung arbeitet. Der Ausgang des Doppelmagnetventils 11 ist dabei innerhalb des ersten Umschaltventils 17 abgesperrt, so daß die Unterdruckservoeinrichtung 12 unabhängig vom Doppelmagnetventil 11 arbeitet.The vacuum source 4 is connected to the vacuum servo device 12 via the line 32 , the connections 25 and 27 of the first changeover valve 17 , the vacuum line 31 and the second changeover valve 19 , as indicated in Fig. 4 by double-drawn paths and associated arrows. The vacuum servo device 12 is therefore fed with the full vacuum so that the air conditioning system operates at its greatest cooling capacity. The output of the double solenoid valve 11 is blocked within the first changeover valve 17 so that the vacuum servo device 12 operates independently of the double solenoid valve 11 .

Fig. 5 zeigt den Zustand des Unterdruck-Steuerkreises bei Betätigung der Steuerung zum Einstellen der Klimaanlage auf ihre größte Heizleistung. Fig. 5 shows the state of the vacuum control circuit when the control is operated to set the air conditioning system to its maximum heating output.

Tritt beispielsweise während der Fahrt in kaltem Klima eine Störung in den elektronischen Steuereinrichtungen der Klimaanlage auf, so kann der Fahrer das Einstellglied 15 in die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete rechte Endstellung C verschieben. In dieser Stellung greift das Einstellglied 15 am Schaltglied 18 an, um über dieses den Stößel 21 des zweiten Umschaltventils 19 einzudrücken. In diesem Betätigungszustand des zweiten Umschaltventils 19 ist die Klimaanlage fest auf ihre größte Heizleistung eingestellt.If, for example, a fault occurs in the electronic control devices of the air conditioning system while driving in a cold climate, the driver can move the adjusting element 15 to the right-hand end position C shown in dashed lines in Fig. 1. In this position, the adjusting element 15 engages the switching element 18 in order to press in the tappet 21 of the second changeover valve 19 via this. In this actuated state of the second changeover valve 19, the air conditioning system is permanently set to its highest heating output.

In dem genannten Zustand ist der Anschluß 24 des zweiten Umschaltventils 19 abgesperrt, während nun der Anschluß 25 mit dem Anschluß 27 strömungsverbunden ist. Dadurch ist nun die Unterdruckservoeinrichtung 12 über die Anschlüsse 27 und 25 des zweiten Umschaltventils 19 mit der Belüftungsleitung 33 strömungsverbunden und somit nicht mit Unterdruck gespeist, so daß die Klimaanlage mit der größten Heizleistung arbeitet. Da der mit der Unterdruckleitung 31 verbundene Anschluß 24 des zweiten Umschaltventils 19 gesperrt ist, arbeitet die Unterdruckservoeinrichtung 12 unabhängig von der Unterdruckquelle 4 und dem Doppelmagnetventil 11.In the above-mentioned state, the connection 24 of the second changeover valve 19 is blocked, while the connection 25 is now fluidly connected to the connection 27. As a result, the vacuum servo device is now 12 is fluidically connected to the ventilation line 33 via the connections 27 and 25 of the second changeover valve 19 and is therefore not supplied with negative pressure, so that the air conditioning system operates with the greatest heating output. Since the connection 24 of the second changeover valve 19 connected to the negative pressure line 31 is blocked, the negative pressure servo device 12 operates independently of the negative pressure source 4 and the double solenoid valve 11 .

Claims

1. Control for the air conditioning system of a motor vehicle with a temperature control device which is connected to a vacuum source and a vacuum control circuit in order to actuate an air mixing flap with the aid of a vacuum servo device, the vacuum control circuit having two vacuum changeover valves which can be operated manually in order to actuate the air mixing flap independently of the temperature control device, characterized in that pipes are provided which connect the first changeover valve ( 17 ) to the vacuum source ( 4 ), to the temperature control device and via the second changeover valve ( 19 ) to the vacuum servo device ( 12 ), that when the first changeover valve is actuated, the connection from the temperature control device to the vacuum servo device ( 12 ) can be switched to the connection from the vacuum source ( 4 ) to the vacuum servo device ( 12 ) and that the second changeover valve ( 19 ) is connected via pipes to the atmosphere, to the first changeover valve and to the Vacuum servo device ( 12 ) and when actuated, the connection from the first changeover valve ( 17 ) to the vacuum servo device ( 12 ) can be switched to the connection from the atmosphere to the vacuum servo device ( 12 ).

2. Control according to claim 1, characterized in that each of the changeover valves ( 17, 19 ) can be actuated by a single, manually adjustable adjusting member ( 15 ) in its two end positions, the adjusting member serving between the two end positions for setting the setpoint value of the temperature control device.

3. Control according to claim 2, characterized in that the changeover valves ( 17, 19 ) are three-way valves whose valve members ( 26 ) spring-loaded in the rest position can be switched into the working position via tappets ( 21 ) to be acted upon by the adjusting member ( 15 ) and can be held in this position for the duration of the actuation.